Konische Mikro- und Nanostrukturen besitzen spezifische magnetische, superhydrophobe und elektrokatalytische Eigenschaften und sind deshalb von hohem Interesse für eine Vielzahl von Anwendungen. Eine einfache und kostengünstige Methode zur Synthese dieser strukturierten Schichten ist die elektrochemische Abscheidung. Neben dem Einsatz von Capping-Reagenzien (engl. Capping agents) könnten Magnetfelder das lokale Konuswachstum auf einer planaren Elektrode unterstützen. In der vorliegenden Dissertation wird die Elektroabscheidung an konisch strukturierten Metallschichten in Magnetfeldern untersucht. Je nach Ausrichtung und Stärke des Magnetfeldes können die Lorentzkraft und die magnetische Gradientenkraft die Strömung des mit Metallionen angereicherten Elektrolyts in Richtung der Konusspitze gezielt antreiben. Folglich erhöht das Magnetfeld die lokale Abscheidungsrate und fördert das Konuswachstum. Für ein grundlegendes Verständnis des Effektes werden systematische numerische und theoretische Untersuchungen für die Elektroabscheidung an mm-großen Konen unterschiedlicher Materialien, Formen und Anordnungen unter verschiedenen elektrochemischen und magnetischen Bedingungen durchgeführt. Ein parallel zur Konusachse ausgerichtetes homogenes externes Magnetfeld erzeugt durch die Magnetisierung der ferromagnetischen Konen eine magnetische Gradientenkraft, die zu einer starken Unterstützung für das Konuswachstum führt. Dabei überwiegt sie oft gegenüber der Lorentzkraft und der Auftriebskraft, die durch Elektrodenreaktionen entsteht. Diese unterstützende Wirkung wird nur geringfügig abgeschwächt, wenn sich benachbarte Konusse einander annähern. Die numerischen Ergebnisse werden durch experimentelle Daten für verschiedene Konfigurationen und Abscheidungsparameter validiert. Um den Effekt der Magnetfelder zur Unterstützung des Wachstums kleinerer konischer Strukturen im Mikro- und Nanometerbereich zu ermitteln, werden die Skalengesetze für die Geschwindigkeiten der magnetisch angetriebenen lokalen Strömungen beim Verkleinern der Konusgröße aus numerischen Simulationen abgeleitet und durch eine analytische Lösung bestätigt. Obwohl die magnetische Gradientenkraft eine günstige Strömung bei ferromagnetischen Konussen erzeugt, limitieren die kleine Größe der Strömungsregion und die nahezu konstant verbleibende Dicke der Konzentrationsgrenzschicht die Unterstützung der Magnetfelder. Diese kann jedoch durch die Anwendung gepulster Ströme sowie moderat auch durch den Einsatz stärkerer Magnetfelder weiter erhöht werden. Weiterhin wird eine einfache Modellierung entwickelt, um den Einfluss von Capping-Reagenzien bei der Abscheidung von Nano-Strukturen numerisch zu simulieren. Experimentelle Resultate der von Partnern in Krakau durchgeführten Elektroabscheidung von nanostrukturierten Ni-Schichten in magnetischen Feldern werden mittels Simulationen sowohl globalen Zellströmung als auch der lokalen Strömung analysiert. Die Betrachtung beider Aspekte liefert eine Interpretation der experimentellen Ergebnisse und ermöglicht ein besseres Verständnis der Wirkung des capping agents. Zum Schluss wird der Einfluss der Wasserstoff-Nebenreaktion einbezogen. Die numerischen Ergebnisse zeigen, dass an der Konusspitze sitzende Wasserstoffblasen das Konuswachstum verringern können. Gleichzeig wird die durch die magnetischen Kräfte getriebene Strömung die Ablösung der Wasserstoffblase geringfügig verzögern. / Micro- and nano-sized conical structures possess specific magnetic, superhydrophobic and electrocatalytic properties and are therefore attractive for numerous applications. Among the various methods of manufacturing such structured layers, electrodeposition appears a simple and inexpensive method. Beside the use of capping agents, the application of magnetic fields could support the local growth of cones on a non-templated planar electrode. This dissertation investigates electrodeposition at conically structured metal layers in external magnetic fields. Depending on the direction and the intensity of the magnetic field, the Lorentz force and the magnetic gradient force can generate electrolyte flow and bring electrolyte enriched with metal ions towards the cone tips. As a result, the local deposition rate is increased and conical growth is promoted. In order to obtain a basic understanding of the magnetic field effects, systematic numerical and theoretical investigations are performed for electrodeposition at mm-sized cones of different materials, shapes and arrangements under different electrochemical and magnetic conditions. If a uniform external magnetic field is oriented parallel to the cone axis, the magnetic gradient force enabled by the magnetization of ferromagnetic cones provides a strong support for conical growth, thereby often dominating over the Lorentz force and the buoyancy force arising from electrode reactions. This supporting effect is only slightly mitigated when neighboring cones are getting closer. The numerical results shown are validated by experimental data for different configurations and deposition parameters. In order to explore the prospects of magnetic fields to enhance the growth of smaller, micro- and nanometer sized conical structures, scaling laws of the local flows driven by the magnetic forces are derived numerically and confirmed analytically for shrinking cone sizes. Although the magnetic gradient force can generate a beneficial flow at ferromagnetic cones, the small flow region and the nearly constant thickness of the concentration boundary layer limit the support of the magnetic field. Enhancements of the structuring effect are observed for pulsed deposition and, despite only moderately, at higher magnetic field intensities. Furthermore, a simplified modeling approach is developed to simulate the growth mechanism of nano-cones with respect to the influence of capping agents. Experimental results of the electrodeposition of Ni cones in magnetic fields obtained by partners in Krakow are analyzed by performing simulations of both the global cell flow and the local flows generated by magnetic fields of different orientations. This two-step approach provides an interpretation of the experimental results, and gives a deeper insight on how the capping agent influences the local growth. Finally, the impact of the hydrogen side reaction on the electrodeposition in magnetic fields is considered. The numerical results indicate that hydrogen bubbles sitting at the cone tips may damp conical growth, while the magnetic-field-driven flow imposes a weak stabilizing force on the bubble.

The hardware as well as software communities have recently experienced a shift towards mitigating bit flips issues in software, rather than completely mitigating only in hardware. For this software error mitigation, arithmetic error coding schemes like AN coding are increasingly applied because arithmetic operations can be directly executed without decoding and bit flip detection is provided in an end-to-end fashion. In this case, each encoded data word is computed by multiplying the original data word with a constant integer value A. To reliably detect b bit flips in each code word, the value A has to be well-chosen, so that a minimum Hamming distance of b + 1 can be guaranteed. However, the value A depends on the data word length as well as on the desired minimum Hamming distance. Up to now, a very expensive brute force approach for computation of the value for A is applied. To tackle that in a more efficient way, we present a lower bound-oriented approach for this calculation in this paper.

No description available.

Syftet med detta examensarbete var att öka reaktiviteten hos förhydrolyserad kraftmassa genom att använda tidigare förhydrolysat och svavelsyra under förhydrolysen. Först bestämdes den kemiska sammansättningen av två olika vedråvaror (Acacia crassicarpa och Eucalyptushybrider) för att observera och korrelera med förhydrolysprocessen. Därefter studerades effekten av att för förhydrolyskraftkokning använda vatten, förhydrolysat och svavelsyra med olika koncentration under förhydrolysen vilket korrelerades med avlägsnandet av pentosan, utbyte, viskositet, kappanummer och ljushet. Därefter valdes en av vardera syrabaserad förhydrolyskraftmassa att blekas helt till dissolvingmassa för bestämning av Fock-reaktivitet, vilket jämfördes mot den vattenbaserade förhydrolysen som referens. Den slutliga kvaliteten på de olika förhydrolyskraftmassorna studerades också. Detta examensarbete visade att användandet av förhydrolysat och svavelsyra kan ge högre Fock-reaktivitet jämfört med vatten under liknande processförhållanden. Däremot gav syrabaserad förhydrolyskraftmassa lägre utbyte än vattenbaserad förhydrolyskraftmassa. Syrabaserad förhydrolyskraftkokning gav även lägre pentosanhalt, lägre halt extraktivämnen och lägre viskositetsvärden. Förhydrolysatbaserad förhydrolyskraftmassa hade värden mellan de som uppvisades av vattenbaserade- och svavelsyrabaserade förhydrolyskraftmassor. Dessutom hade förhydrolyskraftmassor från Eucalyptushybrider högre Fock-reaktivitet, lägre pentosanhalt, lägre halt extraktivämnen och högre viskositet än förhydrolyskraftmassor från Acacia crassicarpa. / The worldwide demand for dissolving pulp has been increasing significantly in Asia which is majorly produced from prehydrolysis kraft pulping and most of the prehydrolysis kraft pulp are consumed in viscose rayon production. Thus, it is interesting to have research in the process of prehydrolysis kraft pulping to make it a cleaner and more sustainable production. One of the most important qualities of prehydrolysis kraft pulp in viscose rayon is reactivity, which can lead to less chemical consumption and lower production cost. The aim of this research project is to increase the reactivity of prehydrolysis kraft pulp by using prehydrolysate and sulfuric acid during prehydrolysis cooking. Firstly, the wood chemical composition of two different hardwood species (Acacia crassicarpa and Eucalyptus hybrids) were determined and correlated with the prehydrolysis kraft pulping process. Secondly, prehydrolysis kraft cooking using water, prehydrolysate, and sulfuric acid with different concentration during prehydrolysis were studied and correlated with pentosan removal, yield, viscosity, kappa number, and brightness. Later, one of each acid based prehydrolysis kraft pulping were chosen to be proceed to fully bleached dissolving pulp for determining Fock reactivity which was compared to water prehydrolysis kraft pulping as the reference. The final quality of different prehydrolysis kraft pulps were also studied. From this research project, it showed that prehydrolysate and sulfuric acid prehydrolysis kraft pulp improved the Fock reactivity as compared to water prehydrolysis in similar pulping condition. However, acid based prehydrolysis kraft pulping gave lower yield than water prehydrolysis kraft pulping. Acid based prehydrolysis kraft cooking provided lower pentosan and extractive content, but lower viscosity values. Meanwhile, the prehydrolysate kraft pulp had the intermediate values between water and sulfuric acid prehydrolysis kraft pulping. In addition, Eucalyptus hybrids prehydrolysis kraft pulping had higher Fock reactivity, lower pentosan content, lower extractives, and higher viscosity than Acacia crassicarpa. To conclude, the more acidic prehydrolysis increased Fock reactivity with lower pulp yield, pentosan, extractive and viscosity.

Extended reality solutions are becoming increasingly relevant for companies to implementand use commercially. One sector that have shown great potential and can benefit from implementing this type of technology is the healthcare industry. More specifically, for solutions connected to medical devices. Meanwhile, the healthcare industry has generally been particularly slow at adopting new technologies. Digitalization has been observed to progress at a slower pace than in other sectors. This study investigated why technology is progressing at slow pace and identified critical drivers and bottlenecks that affect the implementation of extended reality within healthcare. This was done through a case study on a proof concept project where the value of a mixed reality solution in the healthcare sector was investigated. This was particularly interesting as the tested solution was the first of its kind in Sweden. The results of the study revealed several barriers within the healthcare sector, including conservatism in the industry, lack of incentives, lack of absorption as well as data protection and privacy issues. Furthermore, theresults revealed that implementation of XR solutions into Swedish healthcare is in first phase. However, underlying drivers imply that there is value in further development. Especially, since the proof of concept was considered successful and showed signs of progressing to the next stage of implementation.

In the title monohydrate compound, 1a, and the methanol solvate compound, 1b, the tri­ethyl­benzene derivative, C35H51N5O, has three functionalized side arms and three ethyl groups, the former being located on one side of the central benzene ring, while the latter are directed to the opposite side. Both the crystals are constructed of structurally similar dimers of 1:1 host–guest complexes held together by N—H...O and O—H...N hydrogen bonds, and in 1a additionally by O—H...O hydrogen bonds. The structure of 1b contains additional highly disordered solvent mol­ecules. Thus, the SQUEEZE routine [Spek (2015). Acta Cryst. C71, 9–18] in PLATON was used to generate a modified data set, in which the contribution of the disordered mol­ecules to the structure amplitudes is eliminated. These solvent mol­ecules are not considered in the reported chemical formula.

Di-tert-butyl N,N′-{[13,15,28,30,31,33-hexa­ethyl-3,10,18,25,32,34-hexa­aza­penta­cyclo­[25.3.1.15,8.112,16.120,23]tetra­triaconta-1(31),3,5,7,9,12(33),13,15,18,20,22,24,27,29-tetra­deca­ene-14,29-di­yl]bis­(methyl­ene)}dicarbamate methanol disolvate, C52H72N8O4·2CH3OH, was found to crystallize in the space group P21/c with one half of the macrocycle (host) and one mol­ecule of solvent (guest) in the asymmetric unit of the cell, i.e. the host mol­ecule is located on a crystallographic symmetry center. Within the 1:2 host–guest complex, the solvent mol­ecules are accommodated in the host cavity and held in their positions by O—H⋯N and N—H⋯O bonds, thus forming ring synthons of graph set R22(7). The connection of the 1:2 host-guest complexes is accomplished by C—H⋯O, C—H⋯N and C—H⋯π inter­actions, which create a three-dimensional supra­molecular network.

Massatvätt är ett viktigt steg i kraft-processen, då kokkemikalierna kan återvinnas och återanvändas i processen, vilket minimerar belastningen på miljön. Det är ett viktigt steg innan blekning av massan, då en låg kemisk syre-förbrukning (COD) är viktigt för att minska förbrukning av blekningskemikalier. Dessutom kan massatvätt även eliminera andra oönskade material, såsom metaller eller extraktivämnen. Syftet med studien var att utvärdera av tvätt-effektivitet av industriell massatvätt. Målen var att jämföra industriell tvättning med extensiv tvättning, att undersöka kvaliteten av tvättvätskor med analystekniker och att undersöka befintliga metoder för att beräkna tvätt-effektivitet. Den experimentella fasen var indelad i provtvättning och tvätt-serier, utförda med olika tvättvätskor, uppehållstider och industriell och extensiv utspädningsfaktor. Provtvättningen gav resultat som möjliggjorde det att utveckla tvätt-metoden. Resultaten för tvätt-serien visade att den extensiva utspädningsfaktorn generellt gav bättre resultat och en mer effektiv tvätt, och att en tvättvätska med en temperatur på 80°C generellt gav bättre resultat. Ljusheten påverkades inte av utspädningsfaktorn och kappanalysen visade en väldigt liten skillnad jämfört med originalmassan. Utvärderingen av befintliga metoder för att beräkna tvätt-effektivitet indikerade att alla undersökta metoder kunde ge felaktiga resultat, men beräkningarna tillsammans med andra metoder såsom COD, konduktivitet och med flera borde ge industrin en god indikation på tvätt-effektiviteten / Pulp washing is an important step in the kraft process, as it allows for the cooking chemicals to be recovered and reused in the process, which also minimizes the environmental load to the subsequent stages. It is also important before the bleaching plant, as a low chemical oxygen demand (COD) carry-over is important to minimize the consumption of bleaching chemicals. Furthermore, washing can also remove other unwanted materials, such as metals or wood extractives. The aim of the study was to assess washing efficiency of industrial washing. The objectives were to compare industrial washing with extensive washing, to investigate the quality of wash liquors using analytical techniques and to examine existing methods for calculating washing efficiency. The experimental phase was divided into trial washing and washing series, conducted with different wash liquors, residence times and dilution factors (DF). The trial washing yielded results that allowed for the washing methodology to be improved. The results from the washing series indicated the extensive DF in general gave better results and provided a more efficient washing, and that a wash liquor of 80°C gave better results. Brightness was not affected by the dilution factor and kappa number analysis showed that there was a very slight difference compared to the original pulp. The evaluation of existing methods for calculating washing efficiency indicated that all investigated methods could give inaccurate results, but that the calculations together with other methods such as COD and conductivity should give the industry a good indication of the washing efficiency.

The kraft pulping process is the most dominant pulping process consisting of 90% of the chemical virgin pulp production in the world. This process is extensive, especially considering the large chemical recycling, and improvements are constantly ongoing [1]. In 1966, G.H. Tomlinson II published a patent in where a white liquor of 100% sulphidity was used, i.e. only sodium sulphide (Na2S) as a cooking chemical and not sodium hydroxide (NaOH). A higher sulphidity gives an improved delignification and a stronger pulp with a higher yield. In addition, when NaOH is not used in the process, the causticizing plant can be eliminated. According to Tomlinson II, this would mean lower investment and operating costs.  The smelt from the recovery boiler undergoes leaching or evaporating to separate the sodium carbonate (Na2CO3) and Na2S. Na2CO3 recirculates to the black liquor to reduce the sulphur/sodium ratio, which is necessary for the function of the recovery boiler. A sufficiently high proportion of recirculated Na2CO3 is used to ensure that no SO2-emissions occur from the recovery boiler [2]. The purpose of this thesis is to investigate different cases of high sulphidity processes through heat and mass balances and compare it with a reference case of kraft pulp, in order to potentially find a more efficient process. The high sulphidity cases vary with e.g. dry solids content, effective alkali charge and the amount of recirculated Na2CO3. Also, a combination between the conventional kraft pulping process and high sulphidity process will be investigated. Tools for these calculations are given from AFRY and is done in excel. The focus is on the recovery boiler, since it is the most critical aspect in the process, but overall flow charts will also be made.  It turns out that the amount of recirculated Na2CO3 is one of the major factors that determine the outcome of the results. An increased amount of Na2CO3, which contains inert carbon, leads to a lower heating load in the recovery boiler, resulting in too low temperatures. For the high sulphidity process to be feasible, a lower effective alkali charge is required in the digester to reduce the amount of chemicals in the process. This can be achieved through a pre-impregnation step in the digester. All high sulphidity cases also resulted in a decrease in CAPEX and OPEX compared to the reference case. The most interesting result is a combination between the high sulphidity and kraft pulping process, as the results was comparable with the reference case, but at the same time containing advantages of the high sulphidity process. / Kraftmassaprocessen är den dominerade massaframställningen bestående av 90% av världens kemiska jungfrumassa. Denna process är omfattande och förbättringar pågår ständigt, särskilt med tanke på den stora kemikalieåtervinningen [1]. 1966 publicerade G.H. Tomlinson II ett patent där en vitlut av 100% sulfiditet användes, alltså endast natriumsulfid (Na2S) och inte natriumhydroxid (NaOH) som kokkemikalie. En högre sulfiditet ger en förbättrad delignifiering och därmed en starkare massa med ett högre utbyte. När NaOH inte används i kokeriet kan dessutom kaustiseringen elimineras. Det skulle, enligt Tomlinson II, innebära lägre investerings- och driftskostnader.  Smältan som kommer ut från sodapannan genomgår en laknings- eller indunstningsprocess för att separera ut natriumkarbonatet (Na2CO3) och Na2S. Na2CO3 återcirkulerar till svartluten innan sodapannan för att på så sätt minska på svavel till natriumkvoten, vilket är nödvändigt för sodapannans funktion. En tillräckligt hög andel av Na2CO3 återcirkuleras för att inga SO2-emissioner ska förekomma [2]. Syftet med denna rapport är därför att undersöka olika fall av högsulfiditetsprocesser genom värme och massbalanser och jämföra med ett referensfall av kraftmassa, för att i slutändan undersöka en potentiellt mer effektiv process. Fallen varierar med torrhalt på svartluten, effektiv alkali laddning, och mängden återcirkulerad Na2CO3. Ett kombinerat fall mellan den konventionella kraftmassa- och högsulfiditetsprocessen kommer även att undersökas. Verktyg för dessa beräkningsbalanser fås via AFRY och används i Excel. Fokuset ligger på sodapannan då denna del av processen är avgörande för processens genomförbarhet.  Övergripande flödesscheman kommer även att göras för de olika fallen.  Det ska visa sig att mängden återcirkulerad Na2CO3 är en av de större faktorerna till förändringar i resultatet. En ökad mängd Na2CO3, som innehåller inert kol, ger en lägre värmebelastning i sodapannan, och därmed för låga temperaturer i pannan. För att högsulfiditetsprocessen ska kunna vara genomförbar krävs en lägre effektiv alkali laddning i kokeriet för att minska på mängden kemikalier i processen, detta kan göras via ett förimpregneringssteg i kokeriet. Alla högsulfiditetsfall gav även en minskning i CAPEX och OPEX jämfört med referensfallet. Mest intressant resultat gavs av en kombination mellan högsulfiditet och kraftmassaprocess, då den mest efterliknade referensfallet, men samtidigt innehåller fördelar av högsulfiditetsfallet.

Med den ökande trenden av process slutning inom massabruken, så har det indikerats att återvinningen av tvättvätska från de olika tvättsteg troligen resulterar i negativa effekter. Närvaron av olika komponenter kan påverka upplösningen av lignin genom att främja dess återdeponering på massan, och därmed påverka senare steg inom bruket. Denna studie fokuserade på effekten av tvättvätskes sammansättningen, pH och magnesiumjoners innehållet på ligninåterfästningen till fibrerna under brunmassatvätt. Projektets syfte var att finna nya relevanta insikter för dagens verksamheter. För den experimentella proceduren blandades massa- och vätskaprover erhållna från ett barrveds-sulfatmassabruk, relevanta lösningsmodifikationer genomfördes, och dessa placerades i ett vattenbad vid 90 °C. Därefter tvättades och separerades den resulterande blandningen. Kappatal och ISO-ljusstyrka användes för massakaraktärisering, samt UV-VISspektroskopi för tvättvätskor. En ytterligare procedur med alkalisk urlakning utfördes på massan för att identifiera den relativt svaga liginbindningen. Resultaten indikerade att högre ligninhalt och konduktivitet, lägre pH och högre MgSO4 koncentration i tvättvätskor ökar lignininnehållet i massan. Under proceduren identifierades en möjlig konkurrens mellan borttagningen av lignin från fibrerna och återfällningen. Genom att uföra studier på olika bruksvätskor, så påverkades flera variabler systemet samtidigt, vilket förhindrade identifikationen av den dominerande variabeln som potentiellt kunde justeras för att minska återdeponeringen. Det observerades dock att en tillsatts av NaOH i tvättvätskor kunde reducera lignininnehållet i massan, medans däremot en ökning av MgSO4 kunde ha negativa effekter. / With the growing tendency of process closure within pulp mills, recycling liquors into different washing stages was observed to result in likely negative effects. The presence of different components may affect lignin dissolution, by promoting its redeposition onto pulp therefore affecting later stages in the mill. The present study focused on the effect of washing liquor composition, pH, and magnesium ions content on lignin reattachment to fibres during brown stock washing. This project’s motivation was to provide new insights relevant for today’s operations. For the experimental procedure, pulp and liquor samples obtained from a softwood kraft pulp mill were mixed, relevant solution modifications were performed, and these were set inside a water bath at 90 °C. Then, the resulting mixture was washed and separated. Kappa number and ISO brightness were employed for pulp characterization, and UV-VIS spectroscopy for washing liquors. An additional procedure of alkaline leaching was performed on pulp to identify relatively weak lignin attachment. Obtained results indicated that higher lignin content and conductivity, lower pH and higher MgSO4 concentration in washing liquors increase the lignin content in pulp. A competition between lignin removal from fibres and reattachment was identified to be possibly occurring during the procedure. By performing studies on different mill liquors, multiple variables affected the system simultaneously, which hinders the identification of the dominant variable to be potentially adjusted for reducing the redeposition. However, it was seen that adding NaOH in washing liquors could reduce lignin content in the pulp, whereas an increase in MgSO4 could present negative effects.